CN108790149A - 多图案同步累积成型多轴式3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公布了多图案同步累积成型多轴式3D打印机，其包括支撑体、挤出总成，支撑体呈固定设置并且挤出总成设置于支撑体的底部，挤出总成包括用于360度全方位输电的过孔滑环，所述的过孔滑环的入电端口连接外部供电系统，过孔滑环包括定子、转子，底板套接于转子的外部并且与转子相固定，转子与定子共轴线布置并且可发生相对位置的转动，转子套接于定子的内部，转子与定子的中心处设置有让分料管的第一料管穿过的通孔，定子的上端面设置有与外部供电系统相连接的定子导线接口，转子的下端部设置有与定子导线接口电接通的转子导线接口，转子导线接口可向分料动力供应机构、平移动力供应部件供电。

Description

多图案同步累积成型多轴式3D打印机

本发明是申请日为2017年08月31日，申请号为：2017107677609，发明名称为“可万向输料的多轴3D打印机挤出机构”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种3D打印机，特别涉及一种多轴式3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

就目前的3D打印机而言，针对对称性物体的打印不能一次性成型，只能逐个的进行，在打印的效率方面还有较大的提升空间。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可一次性完成对称图形打印的3D打印机，并且该3D打印机具备多轴结构，可适应更多的操作环境。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

多图案同步累积成型多轴式3D打印机，其包括支撑体、挤出总成，支撑体呈固定设置并且挤出总成设置于支撑体的底部，其中挤出总成与支撑体转动连接，支撑体上还安装有用于驱动挤出总成转动的换向驱动机构，挤出总成连接于换向驱动机构的换向动力输出构件，换向驱动机构还包括接收旋转力并将旋转力向换向动力输出构件传递的换向动力接收构件，挤出总成包括配料机构、过渡料板、跨距引导板、运料板，配料机构用于接收固态原料或者产生熔融态原料，过渡料板上设置有第一料孔、第二料孔，配料机构的卸料端部可与第一料孔和/或第二料孔接通并将原料导入至过渡料板，跨距引导板、运料板的底部分别设置有挤出机构，跨距引导板可引导熔融态原料自其底部的挤出机构流出，运料板可沿跨距引导板的导向方向运动并调整两挤出机构之间的跨距，运料板可引导熔融态原料沿跨距引导板的导向方向流动并自运料板底部的挤出机构流出；

配料机构包括与挤出总成旋转轴线共轴线布置且可绕自身轴线转动的分料管、可向分料管传递热能的热源a，分料管接收固态原料且可产生熔融态原料，分料管的底部排料端面上设置有与分料管内腔接通且呈弧状设置的分料槽，分料槽可与第一料孔和/或第二料孔接通并将原料导入至过渡料板；配料机构还包括用于驱动分料管绕自身轴旋转动的分料驱动机构，分料管与分料驱动机构的分料动力输出部件连接，分料驱动机构还包括可接收旋转力并且可向分料动力输出部件传递旋转力的分料动力接收部件；

上述的挤出机构包括设置于跨距引导板下端部的一级挤出机构、设置于运料板排料端的二级挤出机构；

跨距引导板包括支撑台、导向方向沿水平方向设置的导轨，支撑台上设置有与第一料孔相接通的第一分流孔、与第二料孔相接通的第二分流孔，第一分流孔的排料端连接于一级挤出机构，自第一分流孔流出的熔融态原料可由一级挤出机构挤出成型；运料板与导轨相匹配并且可沿导轨的导向方向运动，支撑台还连接有用于驱动运料板沿导轨导向方向运动的平移驱动机构，运料板上设置有沿导轨导向方向布置的平移齿条，平移齿条连接于平移驱动机构的平移动力输出构件，平移驱动机构还包括可接收旋转力并且可向平移动力输出构件传递旋转力的平移动力接收构件；

运料板上开设有沿导轨导向方向布置并且与导轨底面相贴合的导向槽，运料板上还开设有位于导向槽槽底部并且沿导轨导向方向布置的蓄料槽，导向槽与蓄料槽构成截面形状为T形的槽体，支撑台上开设有与运料板形状相匹配的导向凹槽，运料板与导轨连接的端部设置有让导轨穿过并且与导向槽接通的避让缺口，运料板朝向导轨的自由端部的一侧底部设置有二级挤出机构，运料板朝向导轨的自由端部的一侧还设置有一端与蓄料槽接通、另一端与二级挤出机构接通的运料孔；

支撑台的底部设置有凸出于导轨底面并且与蓄料槽相匹配的推料台，所述的推料台、导轨分置于第二分流孔的一侧，推料台、蓄料槽的槽底、导轨底面之间围合成密闭的运料槽，并且第二分流孔与运料槽保持接通，自第二分流孔流出的熔融态原料进入至运料槽中，并由运料孔流向二级挤出机构，由二级挤出机构挤出成型；

支撑体包括约束壳体c，约束壳体c上设置有中心轴线沿竖直方向布置并且与挤出总成的旋转轨迹相匹配的转向孔；上述的换向驱动机构包括换向动力供应机构，换向动力供应机构的输出轴端设置有可接收旋转力的换向动力接收构件，换向驱动机构还包括与换向动力接收构件相连接并且可传递旋转力的换向动力输出构件，换向动力输出构件的旋转中心轴线与转向孔的中心轴线共线设置，换向动力输出构件与连接架固定连接，所述的连接架连接于配料机构；

上述的分料管包括共轴线布置的一级料管、二级料管，二级料管的内腔直径大于一级料管的内腔直径，一级料管可接收固态原料并可向二级料管传递，分料管吸收热源a的热能并使得二级料管的内腔中充盈熔融态原料；

配料机构还包括分料动力供应机构以及设置于分料动力接收部件、分料动力输出部件之间用于动力传递的中间传动部件a，所述的分料动力接收部件、分料动力输出部件均为直齿轮，且中间传动部件a为传动齿条，分料动力接收部件设置于动力供应机构的输出轴端，传动齿条设置于分料动力接收部件、分料动力输出部件之间并且分别与其啮合，分料动力输出部件固定套接于二级料管的外部；

上述的平移驱动机构包括平移动力供应部件、设置于平移动力供应部件输出轴端的平移动力接收构件、中间传动部件b、平移动力输出构件，其中，平移动力接收构件为直齿轮，中间传动部件b为直齿轮a，平移动力输出构件为直齿轮b，平移动力接收构件与中间传动部件b相啮合，中间传动部件b与平移动力输出构件共轴线设置并且同步转动，平移动力输出构件与平移齿条相啮合；

一级挤出机构的挤出方向与转向孔的中心轴线共轴线布置；

挤出总成还包括用于360度全方位输电的过孔滑环，所述的过孔滑环的入电端口连接外部供电系统，过孔滑环的输电端口可向分料动力供应机构、平移动力供应部件供电；

过孔滑环包括定子、转子，底板套接于转子的外部并且与转子相固定，转子与定子共轴线布置并且可发生相对位置的转动，转子套接于定子的内部，转子与定子的中心处设置有让分料管的第一料管穿过的通孔，定子的上端面设置有与外部供电系统相连接的定子导线接口，转子的下端部设置有与定子导线接口电接通的转子导线接口，转子导线接口可向分料动力供应机构、平移动力供应部件供电。

支撑体上还设置有用于引导固态原料向配料机构进行喂料的束紧机构，所述的束紧机构包括输料动力供应构件、动力轮体、拨杆、导向轮体，动力轮体设置于输料动力供应构件的输出轴端并且可绕自身轴线转动，拨杆呈L型结构并且由相互垂直的长杆段、短杆段构成，拨杆的偏转中心设置于长杆段、短杆段的垂直连接部位，短杆段的自由端部安装有可绕自身轴线转动的导向轮体，其动力轮体的中心轴线与导向轮体的中心轴线相互平行设置，固态原料自引入后穿过动力轮体、导向轮体之间的夹持区域并延伸至配料机构内。

束紧机构还包括弹性复位件，弹性复位件可推动拨杆并实现导向轮体朝向动力轮体方向的偏转；

弹性复位件的一端抵向支撑体、另一端抵向拨杆的长杆段。

本发明与现有技术相比取得的有益效果在于，本发明提供的跨距调节式打印机构，为3D打印机挤出机构的新方向，解决了重复性图案的一次性打印问题，并且本发明采用的多轴式结构，可更快捷的进行环状物体的打印。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的3D打印机在工作台板上打印图案的结构示意图。

图2为本发明的3D打印机在工作台板上打印图案的结构示意图。

图3为本发明的3D打印机在工作台板上打印图案的结构示意图。

图4为本发明的3D打印机在工作台板上打印图案的结构示意图。

图5为本发明的结构示意图。

图6为本发明的结构示意图。

图7为束紧机构与约束壳体b相匹配的结构示意图。

图8为束紧机构的结构示意图。

图9为约束壳体b的结构示意图。

图10为约束壳体c的结构示意图。

图11为束紧机构与换向驱动机构相匹配的结构示意图。

图12为过孔滑环、配料机构、过渡料板、跨距引导板、运料板相匹配的结构示意图。

图13为换向动力输出构件与连接架相匹配的结构示意图。

图14为过孔滑环与连接架相匹配的结构示意图。

图15为过孔滑环与分料管相匹配的结构示意图。

图16为分料管的结构示意图。

图17为分料管的结构示意图。

图18为固定板a、固定板b相匹配的结构示意图。

图19为分料管与上夹板相匹配的结构示意图。

图20为下夹板与分料驱动机构相匹配的结构示意图。

图21为过渡料板、跨距引导板、运料板相匹配的结构示意图。

图22为过渡料板、跨距引导板相匹配的结构示意图。

图23为过渡料板、跨距引导板相匹配的结构示意图。

图24为固定板b的结构示意图。

图25为跨距引导板与一级挤出机构相匹配的结构示意图。

图26为一级挤出机构的结构示意图。

图27为过渡料板、跨距引导板、运料板相匹配的结构示意图。

图28为跨距引导板的结构示意图。

图29为过渡料板、跨距引导板、运料板相匹配的结构示意图。

图30为跨距引导板、运料板相匹配的结构示意图。

图31为跨距引导板的结构示意图。

图32为运料板的结构示意图。

图33为运料板的结构示意图。

图34为跨距引导板、运料板相匹配的结构示意图。

附图标记：

1a、工作台板；

10、支撑体；110、约束壳体a；111、避让孔；112、夹槽；113、轴槽；120、约束壳体b； 130、约束壳体c；131、转向孔；

20、束紧机构；210、输料动力供应构件；220、动力轮体；230、拨杆；240、导向轮体；250、弹性复位件；260、引料套管；260a、引料锥槽；

30、换向驱动机构；310、换向动力供应机构；320、换向动力接收构件；330、换向动力输出构件；340、连接架；341、转向凸台；342、底板；

40、过孔滑环；410、定子；410a、定子导线接口；420、转子；420a、转子导线接口；

50、配料机构；510、分料管；511、一级料管；512、二级料管；513、端部连接槽；514、分料槽；515、中心凸起；520、固定板a；530、上夹板；540、下夹板；550、固定板b；551、定位凹槽；560、分料驱动机构；561、分料动力供应机构；562、分料动力接收部件；563、传动齿条；564、分料动力输出部件；

60、过渡料板；610、第一料孔；620、第二料孔；630、中心槽；

70、跨距引导板；710、支撑台；711、第一分流孔；712、第二分流孔；713、导向凹槽；714、推料台；720、导轨；

80、运料板；810、平移齿条；820、导向槽；830、蓄料槽；831、运料孔；840、连接座；850、二级挤出头；860、平移驱动机构；861、平移动力接收构件；862、直齿轮a；863、直齿轮b；870、安装座；

90、一级挤出机构；910、挤出通道；920、一级挤出头。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明中提及的固态原料为3D打印机的常规耗材，所述的固态原料呈线状结构。

如图1-6、11、12所示，高精度五轴3D打印机挤出机构，其包括支撑体10、挤出总成，支撑体10呈固定设置并且挤出总成设置于支撑体10的底部，其中挤出总成与支撑体10转动连接，支撑体10上还安装有用于驱动挤出总成转动的换向驱动机构30，挤出总成连接于换向驱动机构30的换向动力输出构件330，换向驱动机构30还包括接收旋转力并将旋转力向换向动力输出构件330传递的换向动力接收构件320，挤出总成包括配料机构50、过渡料板60、跨距引导板70、运料板80，配料机构50用于接收固态原料或者产生熔融态原料，过渡料板60上设置有第一料孔610、第二料孔620，配料机构50的卸料端部可与第一料孔610和/或第二料孔620接通并将原料导入至过渡料板60，跨距引导板70、运料板80的底部分别设置有挤出头，跨距引导板70可引导熔融态原料自其底部的挤出头流出，运料板80可沿跨距引导板70的导向方向运动并调整两挤出头之间的跨距，运料板80可引导熔融态原料沿跨距引导板70的导向方向流动并自运料板80底部的挤出头流出。

上述的高精度五轴3D打印机挤出机构通过X、Y、Z轴向拖运机构与3D打印机的机壳连接，X轴向拖运机构可导向3D打印机挤出机构沿X轴向运动，Y轴向拖运机构可导向3D打印机挤出机构沿Y轴向运动，Z轴向拖运机构可导向3D打印机挤出机构沿Z轴向运动；X、Y、Z轴向拖运机构为现有的常规技术，在本发明中不再赘述。

如图5-8所示，支撑体10上还设置有用于引导固态原料向配料机构50进行喂料的束紧机构20，所述的束紧机构20包括输料动力供应构件210（电机）、动力轮体220、拨杆230、导向轮体240，动力轮体220设置于输料动力供应构件210的输出轴端并且可绕自身轴线转动，拨杆230呈L型结构并且由相互垂直的长杆段、短杆段构成，拨杆230的偏转中心设置于长杆段、短杆段的垂直连接部位，短杆段的自由端部安装有可绕自身轴线转动的导向轮体240，其动力轮体220的中心轴线与导向轮体240的中心轴线相互平行设置，固态原料自引入后穿过动力轮体220、导向轮体240之间的夹持区域并延伸至配料机构50内。动力轮体220提供旋转力可依靠摩擦力推动固态原料向配料机构50延伸。

更为优化地，参见附图8，束紧机构20还包括弹性复位件250（弹簧），弹性复位件250可推动拨杆230并实现导向轮体240朝向动力轮体220方向的偏转；更为完善地，弹性复位件250的一端抵向支撑体10、另一端抵向拨杆230的长杆段。

更为优化地，参见附图8，拨杆230上设置有让固态原料穿过的避让缺口，可使固态原料沿竖直方向导入至动力轮体220与导向轮体240的夹持区域；其可避免固态原料在导入的过程中发生弯曲/弯折。

更为优化地，参见附图8，束紧机构20还包括设置于拨杆230上端的引料套管260，引料套管260可引导固态原料向避让缺口方向运动，使得固态原料的输送过程更加稳定。更为完善地，引料套管260的上端部还设置有引料锥槽260a。

更为优化地，上述的动力轮体220的圆周表面设置有防滑纹，导向轮体240的圆周表面上设置有向中心凹陷的沟槽；可提高固态原料的输料效果。

如图5、6、10-12所示，支撑体10包括约束壳体c130，约束壳体c130上设置有中心轴线沿竖直方向布置并且与挤出总成的旋转轨迹相匹配的转向孔131；支撑体10还包括设置于约束壳体c130上端部并且与其固定连接的约束壳体b120、设置于约束壳体b120上端部的约束壳体a110，约束壳体a110用于安装束紧机构20，约束壳体b120用于安装换向驱动机构30。

如图11-13所示，上述的换向驱动机构30包括换向动力供应机构310（电机），换向动力供应机构310的输出轴端设置有可接收旋转力的换向动力接收构件320，换向驱动机构30还包括与换向动力接收构件320相连接并且可传递旋转力的换向动力输出构件330，换向动力输出构件330的旋转中心轴线与转向孔131的中心轴线共线设置，换向动力输出构件330与连接架340固定连接，所述的连接架340连接于配料机构50。更为完善地，上述的换向动力接收构件320、换向动力输出构件330均为直齿轮，且换向动力接收构件320、换向动力输出构件330的中心轴线相互平行。

如图11、13所示，连接架340包括转向凸台341、底板342，底板342设置于转向凸台341的底部并且与配料机构50连接，转向凸台341与换向动力输出构件330共轴线设置并且与换向动力输出构件330固定连接；更优化地，底板342的两端侧分别设置有相互平行并且沿竖直方向向下延伸设置的支板，连接架340通过两个支板与配料机构50相连接。更为具体地，转向凸台341与转向孔131共轴线布置并且穿设于转向孔131，底板342、换向动力输出构件330分置于转向孔131的两端；转向凸台341的中心处还设置有与配料机构50相匹配的通孔。更为完善地，底板342固定连接于配料机构50的固定板a520。

如图9所示，约束壳体a110上设置有与拨杆230旋转轨迹相同并且用于夹持拨杆230的夹槽112，约束壳体a110上还设置有让固态原料穿过并且与夹槽112相接通的避让孔111，约束壳体a110上还设置有与输料动力供应构件210的输出轴相匹配的轴槽113，其中，轴槽113的轴线方向垂直于避让孔111的中心轴线方向。

如图5-7、9、11所示，约束壳体b120套接于换向驱动机构30的外部，且约束壳体b120上开设有用于安装换向动力供应机构310的定位槽。

如图12-17所示，配料机构50包括与转向孔131共轴线布置且可绕自身轴线转动的分料管510、可向分料管510传递热能的热源a，分料管510接收固态原料且可产生熔融态原料，分料管510的底部排料端面上设置有与分料管510内腔接通且呈弧状设置的分料槽514，分料槽可与第一料孔和/或第二料孔接通并将原料导入至过渡料板。

更为优化地，上述的分料管510包括共轴线布置的一级料管511、二级料管512，二级料管512的内腔直径大于一级料管511的内腔直径，一级料管511可接收固态原料并可向二级料管512传递，分料管510吸收热源a的热能并使得二级料管512的内腔中充盈熔融态原料；一级料管511可接收固态原料并随着固态原料的逐步深入，吸收热源a提供的热能使得固态原料熔化并积存于二级料管中；其有益效果在于，二级料管512的内腔会形成较大的蓄料腔，以满足分料槽514的排料需求，用于避免分料槽514的排料量增大时，出现断料的情况。

如图18-20所示，配料机构50还包括用于驱动分料管510绕自身轴旋转动的分料驱动机构560，分料管510与分料驱动机构560的分料动力输出部件564连接，分料驱动机构560还包括可接收旋转力并且可向分料动力输出部件564传递旋转力的分料动力接收部件562。

更为优化地，配料机构50还包括分料动力供应机构561（电机）以及设置于分料动力接收部件562、分料动力输出部件564之间用于动力传递的中间传动部件a，所述的分料动力接收部件562、分料动力输出部件564均为直齿轮，且中间传动部件a为传动齿条563，分料动力接收部件562设置于动力供应机构561的输出轴端，传动齿条563设置于分料动力接收部件562、分料动力输出部件564之间并且分别与其啮合，分料动力输出部件564固定套接于二级料管512的外部。当分料动力供应机构561提供旋转力，并经由分料动力接收部件562、传动齿条563、分料动力输出部件564的传递，即可实现分料管510绕自身轴线的转动。

更为具体地，配料机构50还包括上夹板530、下夹板540，上夹板530通过紧固件安装于下夹板540的上端部，上夹板530上设置有与分料管510形状相匹配的锁定腔，且锁定腔内设置有与一级料管511、二级料管512之间构成的台阶相匹配的内置台阶，上夹板530上还设置有用于安装热源a的安装孔；参见附图20，下夹板540上设置有可安装分料动力接收部件562、分料动力输出部件564的容置槽、用于安装传动齿条563的导槽，传动齿条563可沿该导槽的导向方向滑动。

如图12、18所示，配料机构50还包括固定板a520、固定板b550，固定板b550用于将过渡料板60、跨距引导板70、一级挤出机构90相固定，固定板a520用于将配料机构50与固定板b550相固定。更为完善地，过渡料板60的下端部与跨距引导板70的支撑台710相固定，过渡料板60的上端部与配料机构50的下夹板540相固定。

更为具体地，固定板a520固定设置于上夹板530顶部，固定板b550呈竖直状态布置并且连接过渡料板60、跨距引导板70、一级挤出机构90，固定板a520与固定板b550之间通过紧固件连接。

更为完善地，参见附图24，固定板b550上开设有呈弧状结构的定位凹槽551，且定位凹槽551的延伸方向沿固定板b550的长度方向布置，且定位凹槽551内安装有热源b，热源b可向过渡料板60、跨距引导板70、一级挤出机构90传递热能。

如图16、17、21-23所示，过渡料板60上端面设置有凸起部，且第一料孔610、第二料孔620的入料端位于凸起部的上端面，分料管510的底部端面设置有向其内腔凹陷并且与凸起部相匹配的端部连接槽513，分料槽514开设于端部连接槽513；且分料管510绕自身轴线旋转过程中，可实现分料槽514与第一料孔610和/或第二料孔620接通。当分料槽514与第一料孔610接通时，熔融态原料可通过分料槽514向第一料孔610灌注；当分料槽514与第二料孔620接通时，熔融态原料可向第二料孔620灌注；当分料槽514与第一料孔610、第二料孔620同时接通时，熔融态原料可向第一料孔610、第二料孔620同时灌注。

更为完善地，端部连接槽513的中心处还设置有向外凸出的中心凸起515，且凸起部的中心处设置有与中心凸起515相匹配的中心槽630。通过中心凸起515与中心槽630的匹配可使得分料管510与过渡料板60的连接更加紧密。

如图21-34所示，跨距引导板70包括支撑台710、导向方向沿水平方向设置的导轨720，支撑台710上设置有与第一料孔610相接通的第一分流孔711、与第二料孔620相接通的第二分流孔712，第一分流孔711的排料端连接于一级挤出机构，自第一分流孔711流出的熔融态原料可由一级挤出机构挤出成型；运料板80与导轨720相匹配并且可沿导轨720的导向方向运动，支撑台710还连接有用于驱动运料板80沿导轨720导向方向运动的平移驱动机构860，运料板80上设置有沿导轨720导向方向布置的平移齿条810，平移齿条810连接于平移驱动机构860的平移动力输出构件（直齿轮b863），平移驱动机构860还包括可接收旋转力并且可向平移动力输出构件传递旋转力的平移动力接收构件861。

如图25、26所示，一级挤出机构90包括与支撑台710下端面固定连接的连接板，连接板上开设有一端与第一分流孔711接通、另一端与一级挤出头920接通的挤出通道910。由第一料孔610向第一分流孔711注入的熔融态原料，流向挤出通道910并由一级挤出头920挤出成型。

如图32-34所示，运料板80上开设有沿导轨720导向方向布置并且与导轨720底面相贴合的导向槽820，运料板80上还开设有位于导向槽820槽底部并且沿导轨720导向方向布置的蓄料槽830，导向槽820与蓄料槽830构成截面形状为T形的槽体，支撑台710上开设有与运料板80形状相匹配的导向凹槽713，运料板80与导轨720连接的端部设置有让导轨720穿过并且与导向槽820接通的避让缺口，运料板80朝向导轨720的自由端部的一侧底部设置有二级挤出机构（即位于设置于运料板80端部的避让缺口下方），运料板80朝向导轨720的自由端部的一侧还设置有一端与蓄料槽830接通、另一端与二级挤出机构接通的运料孔831。

一级挤出机构90的挤出方向与转向孔131的中心轴线共轴线布置；其意义在于，当挤出总成绕转向孔131的中心轴线转动时，使得一级挤出机构90的挤出位置不发生偏转，并且二级挤出机构进行输料时，可使得二级挤出机构绕一级挤出机构的挤出方向为中心进行环状物体的打印，具体可参见附图4所示的工作方式。

当一级挤出机构90的挤出方向与转向孔131的中心轴线不共线时，一级挤出机构90、二级挤出机构分别接通熔融态原料时，一级挤出机构90、二级挤出机构挤出成型的圆以转向孔131的中心轴线为中心，并且可一次成型双环形结构。

如图31、34所示，支撑台710的底部设置有凸出于导轨720底面并且与蓄料槽830相匹配的推料台714，所述的推料台714、导轨720分置于第二分流孔712的一侧，推料台714、蓄料槽830的槽底、导轨720底面之间围合成密闭的运料槽，并且第二分流孔712与运料槽保持接通。自第二分流孔712流出的熔融态原料进入至运料槽中，并由运料孔831流向二级挤出机构，由二级挤出机构挤出成型。将运料槽设置成密闭状态很有必要，其必要性在，可控制运料槽内的熔融态原料积压，即可控制二级挤出机构的挤出速度，并且可避免运料槽内积压过大，造成熔融态原料外溢。

如图31所示，上述的第二分流孔712的中心轴线方向垂直于导轨720的导向方向；可缩短第二分流孔712的路径长度，且可降低结构上的生产难度。

如图27-34，上述的导轨720的截面形状为T型结构，运料板80的上表面还与导轨720的下表面相贴合；可进一步的提高运料槽的密封性。

更为优化地，上述的平移齿条810凸出于运料板80的上表面并且与导轨720的侧面相贴合。

如图27、29所示，上述的平移驱动机构860包括平移动力供应部件（电机）、设置于平移动力供应部件输出轴端的平移动力接收构件861、中间传动部件b、平移动力输出构件，其中，平移动力接收构件861为直齿轮，中间传动部件b为直齿轮a862，平移动力输出构件为直齿轮b863，平移动力接收构件861与中间传动部件b相啮合，中间传动部件b与平移动力输出构件共轴线设置并且同步转动，平移动力输出构件与平移齿条810相啮合。通过平移驱动机构860提供的动力，可实现运料板80沿导轨720的导向方向运动，并使一级挤出机构与二级挤出机构支架的跨距实现调节。

如图28、29所示，平移驱动机构860还包括用于安装平移动力供应部件并且与支撑台相固定的安装座870。

如图30、34所示，上述的二级挤出机构包括与运料板80相连接的连接座840、连接于连接座840底部的二级挤出头850，上述的运料孔831穿设于连接座840并与二级挤出头850的内腔相接通。更为优化地，连接座840上设置有对熔融原料进行加热的热源c；由于蓄料槽830在对熔融态原料进行输送的过程中，会造成热源的丢失，通过再次升温，可保证打印的质量。

如图12、14、15所示，挤出总成还包括用于360度全方位输电的过孔滑环40，所述的过孔滑环40的入电端口连接外部供电系统，过孔滑环40的输电端口可向分料动力供应机构561、热源a、热源b、热源c、平移动力供应部件等部件供电。

更为具体地，过孔滑环40包括定子410、转子420，底板342套接于转子420的外部并且与转子420相固定，转子420与定子410共轴线布置并且可发生相对位置的转动，优选地，转子420套接于定子410的内部（附图14、15提供的方案为，转子420套接于定子410的外部），转子420与定子410的中心处设置有让分料管510的第一料管511穿过的通孔，定子410的上端面设置有与外部供电系统相连接的定子导线接口410a，转子420的下端部设置有与定子导线接口410a电接通的转子导线接口420a，转子导线接口420a可向分料动力供应机构561、热源a、热源b、热源c、平移动力供应部件等部件供电。通过设置过孔滑环40可提高整个机构的线路布局合理性，防止挤出总成在旋转过程中造成线路的缠绕，造成断路或者短路情况。

高精度多轴3D打印机的打印方法，其方法包括：

S1：向配料机构50的分料管510内输入固态原料，配料机构50还包括向分料管510传递热能的热源a，位于分料管510内的固态原料吸收热源a提供的热能发生熔化并产生熔融态原料；配料机构50还包括可驱动分料管510绕自身轴线转动的分料驱动机构560，且分料管510的底部排料端面上设置有与分料管510内腔接通且呈弧状设置的分料槽514，配料机构50的底部设置有过渡料板60，且过渡料板60上设置有第一料孔610、第二料孔620，分料管510绕自身轴线旋转过程中，可实现分料槽514与第一料孔610和/或第二料孔620接通，过渡料板60的底部设置有跨距引导板70，跨距引导板70包括支撑台710、导向方向沿水平方向设置的导轨720，支撑台710上设置有与第一料孔610相接通的第一分流孔711、与第二料孔620相接通的第二分流孔712；

S2：当分料槽514与第一料孔610接通时，分料管510内产生的熔融态原料可通过分料槽514、第一料孔610流入至第一分流孔711；第一分流孔711的排料端连接于设置于支撑台710底部的一级挤出机构，自第一分流孔711流出的熔融态原料可由一级挤出机构挤出成型；

S3：当分料槽514与第二料孔620接通时，分料管510内产生的熔融态原料可通过分料槽514、第二料孔620流入至第二分流孔712；由于引导板70滑动连接有运料板80，运料板80的排料端部还连接有二级挤出机构，且运料板80可沿导轨720的导向方向运动并调整一级挤出机构、二级挤出机构之间的跨距，运料板80与导轨720相匹配并且可沿导轨720的导向方向运动，支撑台710还连接有用于驱动运料板80沿导轨720导向方向运动的平移驱动机构860，运料板80上开设有沿导轨720导向方向布置并且与导轨720底面相贴合的导向槽820，运料板80上还开设有位于导向槽820槽底部并且沿导轨720导向方向布置的蓄料槽830，导向槽820与蓄料槽830构成截面形状为T形的槽体，支撑台710上开设有与运料板80形状相匹配的导向凹槽713，运料板80与导轨720连接的端部设置有让导轨720穿过并且与导向槽820接通的避让缺口，运料板80朝向导轨720的自由端部的一侧底部设置有二级挤出机构，运料板80朝向导轨720的自由端部的一侧还设置有一端与蓄料槽830接通、另一端与二级挤出机构接通的运料孔831；支撑台710的底部设置有凸出于导轨720底面并且与蓄料槽830相匹配的推料台714，所述的推料台714、导轨720分置于第二分流孔712的一侧，推料台714、蓄料槽830的槽底、导轨720底面之间围合成密闭的运料槽，并且第二分流孔712与运料槽保持接通；熔融态原料可通过第二分流孔712、运料槽、运料孔831流向二级挤出机构，并由二级挤出机构挤出成型；

S4：当分料槽514与第一料孔610、第二料孔620同时接通时，分料管510内产生的熔融态原料可通过分料槽514、第一料孔610流入至第一分流孔711，并且分料管510内产生的熔融态原料可通过分料槽514、第二料孔620流入至第二分流孔712；可实现上述步骤S2中的一级挤出机构以及上述步骤S3中的二级挤出机构同时挤出原料，并实现在工作台板1a上的图案打印；

S5：上述步骤S1中，配料机构50的上端部还连接有可驱动配料机构50、过渡料板60、跨距引导板70旋转的换向驱动机构30，同时可实现一级挤出机构的挤出方向、二级挤出机构的挤出方向绕换向驱动机构30的换向动力输出构件330的旋转中心转动，通过换向动力输出构件330提供的旋转力可实现一级挤出机构、二级挤出机构对圆形图案的堆积打印。

上述步骤S3中，运料板80上设置有沿导轨720导向方向布置的平移齿条810，平移齿条810连接于平移驱动机构860的平移动力输出构件（直齿轮b863），平移驱动机构860还包括可接收旋转力并且可向平移动力输出构件传递旋转力的平移动力接收构件861。

更为完善地，上述的平移驱动机构860包括平移动力供应部件（电机）、设置于平移动力供应部件输出轴端的平移动力接收构件861、中间传动部件b、平移动力输出构件，其中，平移动力接收构件861为直齿轮，中间传动部件b为直齿轮a862，平移动力输出构件为直齿轮b863，平移动力接收构件861与中间传动部件b相啮合，中间传动部件b与平移动力输出构件共轴线设置并且同步转动，平移动力输出构件与平移齿条810相啮合。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.多图案同步累积成型多轴式3D打印机，其特征在于，其包括支撑体、挤出总成，支撑体呈固定设置并且挤出总成设置于支撑体的底部，其中挤出总成与支撑体转动连接，支撑体上还安装有用于驱动挤出总成转动的换向驱动机构，挤出总成连接于换向驱动机构的换向动力输出构件，换向驱动机构还包括接收旋转力并将旋转力向换向动力输出构件传递的换向动力接收构件，挤出总成包括配料机构、过渡料板、跨距引导板、运料板，配料机构用于接收固态原料或者产生熔融态原料，过渡料板上设置有第一料孔、第二料孔，配料机构的卸料端部可与第一料孔和/或第二料孔接通并将原料导入至过渡料板，跨距引导板、运料板的底部分别设置有挤出机构，跨距引导板可引导熔融态原料自其底部的挤出机构流出，运料板可沿跨距引导板的导向方向运动并调整两挤出机构之间的跨距，运料板可引导熔融态原料沿跨距引导板的导向方向流动并自运料板底部的挤出机构流出；

配料机构包括与挤出总成旋转轴线共轴线布置且可绕自身轴线转动的分料管、可向分料管传递热能的热源a，分料管接收固态原料且可产生熔融态原料，分料管的底部排料端面上设置有与分料管内腔接通且呈弧状设置的分料槽，分料槽可与第一料孔和/或第二料孔接通并将原料导入至过渡料板；配料机构还包括用于驱动分料管绕自身轴旋转动的分料驱动机构，分料管与分料驱动机构的分料动力输出部件连接，分料驱动机构还包括可接收旋转力并且可向分料动力输出部件传递旋转力的分料动力接收部件；

上述的挤出机构包括设置于跨距引导板下端部的一级挤出机构、设置于运料板排料端的二级挤出机构；

跨距引导板包括支撑台、导向方向沿水平方向设置的导轨，支撑台上设置有与第一料孔相接通的第一分流孔、与第二料孔相接通的第二分流孔，第一分流孔的排料端连接于一级挤出机构，自第一分流孔流出的熔融态原料可由一级挤出机构挤出成型；运料板与导轨相匹配并且可沿导轨的导向方向运动，支撑台还连接有用于驱动运料板沿导轨导向方向运动的平移驱动机构，运料板上设置有沿导轨导向方向布置的平移齿条，平移齿条连接于平移驱动机构的平移动力输出构件，平移驱动机构还包括可接收旋转力并且可向平移动力输出构件传递旋转力的平移动力接收构件；

运料板上开设有沿导轨导向方向布置并且与导轨底面相贴合的导向槽，运料板上还开设有位于导向槽槽底部并且沿导轨导向方向布置的蓄料槽，导向槽与蓄料槽构成截面形状为T形的槽体，支撑台上开设有与运料板形状相匹配的导向凹槽，运料板与导轨连接的端部设置有让导轨穿过并且与导向槽接通的避让缺口，运料板朝向导轨的自由端部的一侧底部设置有二级挤出机构，运料板朝向导轨的自由端部的一侧还设置有一端与蓄料槽接通、另一端与二级挤出机构接通的运料孔；

支撑台的底部设置有凸出于导轨底面并且与蓄料槽相匹配的推料台，所述的推料台、导轨分置于第二分流孔的一侧，推料台、蓄料槽的槽底、导轨底面之间围合成密闭的运料槽，并且第二分流孔与运料槽保持接通，自第二分流孔流出的熔融态原料进入至运料槽中，并由运料孔流向二级挤出机构，由二级挤出机构挤出成型；

支撑体包括约束壳体c，约束壳体c上设置有中心轴线沿竖直方向布置并且与挤出总成的旋转轨迹相匹配的转向孔；上述的换向驱动机构包括换向动力供应机构，换向动力供应机构的输出轴端设置有可接收旋转力的换向动力接收构件，换向驱动机构还包括与换向动力接收构件相连接并且可传递旋转力的换向动力输出构件，换向动力输出构件的旋转中心轴线与转向孔的中心轴线共线设置，换向动力输出构件与连接架固定连接，所述的连接架连接于配料机构；

上述的分料管包括共轴线布置的一级料管、二级料管，二级料管的内腔直径大于一级料管的内腔直径，一级料管可接收固态原料并可向二级料管传递，分料管吸收热源a的热能并使得二级料管的内腔中充盈熔融态原料；

配料机构还包括分料动力供应机构以及设置于分料动力接收部件、分料动力输出部件之间用于动力传递的中间传动部件a，所述的分料动力接收部件、分料动力输出部件均为直齿轮，且中间传动部件a为传动齿条，分料动力接收部件设置于动力供应机构的输出轴端，传动齿条设置于分料动力接收部件、分料动力输出部件之间并且分别与其啮合，分料动力输出部件固定套接于二级料管的外部；

上述的平移驱动机构包括平移动力供应部件、设置于平移动力供应部件输出轴端的平移动力接收构件、中间传动部件b、平移动力输出构件，其中，平移动力接收构件为直齿轮，中间传动部件b为直齿轮a，平移动力输出构件为直齿轮b，平移动力接收构件与中间传动部件b相啮合，中间传动部件b与平移动力输出构件共轴线设置并且同步转动，平移动力输出构件与平移齿条相啮合；

一级挤出机构的挤出方向与转向孔的中心轴线共轴线布置；

挤出总成还包括用于360度全方位输电的过孔滑环，所述的过孔滑环的入电端口连接外部供电系统，过孔滑环的输电端口可向分料动力供应机构、平移动力供应部件供电；

过孔滑环包括定子、转子，底板套接于转子的外部并且与转子相固定，转子与定子共轴线布置并且可发生相对位置的转动，转子套接于定子的内部，转子与定子的中心处设置有让分料管的第一料管穿过的通孔，定子的上端面设置有与外部供电系统相连接的定子导线接口，转子的下端部设置有与定子导线接口电接通的转子导线接口，转子导线接口可向分料动力供应机构、平移动力供应部件供电。

2.根据权利要求1所述的多图案同步累积成型多轴式3D打印机，其特征在于，支撑体上还设置有用于引导固态原料向配料机构进行喂料的束紧机构，所述的束紧机构包括输料动力供应构件、动力轮体、拨杆、导向轮体，动力轮体设置于输料动力供应构件的输出轴端并且可绕自身轴线转动，拨杆呈L型结构并且由相互垂直的长杆段、短杆段构成，拨杆的偏转中心设置于长杆段、短杆段的垂直连接部位，短杆段的自由端部安装有可绕自身轴线转动的导向轮体，其动力轮体的中心轴线与导向轮体的中心轴线相互平行设置，固态原料自引入后穿过动力轮体、导向轮体之间的夹持区域并延伸至配料机构内。

3.根据权利要求2所述的多图案同步累积成型多轴式3D打印机，其特征在于，束紧机构还包括弹性复位件，弹性复位件可推动拨杆并实现导向轮体朝向动力轮体方向的偏转；

弹性复位件的一端抵向支撑体、另一端抵向拨杆的长杆段。